Question

【題目】I．氨氣具有還原性，在銅的催化作用下，氨氣和氟氣反應生成A 和B。A 為銨鹽，B 在標準狀況下為氣態(tài)。在此反應中，若每有1體積氨氣參加反應，同時有0.75 體積氟氣參加反應；若每有8.96L 氨氣(標準狀況)參加反應，同時生成0.3 mol A。

(1) 寫出氨氣和氟氣反應的化學方程式_____________________________________________________。

Ⅱ．某固體可能由Al、（NH4)2SO4、MgCl2、AlCl3、FeCl2中的一種或幾種組成，現取該固體進行如下實驗，所得現象和有關數據如下所示(氣體體積的數據均已折算成標準狀況下):

請回答下列問題:

(2)混合物中存在的物質有____________________(填化學式)。

Ⅲ．（3）測定硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O)中結晶水的x值:稱取2.41 g 硫酸銅晶體,在坩堝中加熱至質量不再改變時,稱量粉末的質量為1.6 g。則計算得x=____(計算結果精確到0.1)。

Ⅳ．稱取3.60 g草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O),用熱重法對其進行熱分解,得到剩余固體的質量隨溫度變化的曲線如下圖所示。

(4) 分析圖中數據,寫出過程Ⅰ發(fā)生反應的化學方程式______________。

(5) 300 ℃時剩余固體是鐵的一種氧化物,通過計算確定該氧化物的化學式______________________。

Answer 1

【答案】4NH3+3F23NH4F+NF3 MgCl2、Al、(NH4)2SO4 4.5 FeC2O4·2H2OFeC2O4+2H2O Fe2O3

【解析】

（1）氨氣和氟氣反應生成A和B，其中A為銨鹽，即A為NH4F，每消耗1體積氨氣，同時消耗0.75體積的F2，即NH3和F2系數分別為4、3，8.96L氨氣的物質的量為0.4mol，即0.4molNH3參與反應，生成0.3molA，NH3和A的系數分別為4、3，即4NH3＋3F2→3NH4F＋B，根據原子守恒，推出B的化學式為NF3，化學方程式為4NH3＋3F23NH4F＋NF3；

答案為4NH3＋3F23NH4F＋NF3；

（2）固體與過量NaOH發(fā)生反應，生成11.2L氣體(0.5mol)，該氣體通過堿石灰，氣體體積不變，通過濃硫酸氣體體積為6.72L(0.3mol)，推出固體與NaOH反應生成的氣體為H2、NH3，固體中含有Al、(NH4)2SO4；固體與過量的NaOH濃溶液反應生成5.80g白色沉淀，久置無明顯變化，因此固體中不含FeCl2，因為所加NaOH為過量，因此5.80g白色沉淀為Mg(OH)2，即固體中含有MgCl2；Al與過量的NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2，無色溶液為含有NaAlO2，加入稀鹽酸，發(fā)生AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，繼續(xù)加鹽酸，發(fā)生Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，因此無法推出固體中是否含有AlCl3，綜上所述，固體一定存在物質是Al、(NH4)2SO4、MgCl2；

答案為Al、(NH4)2SO4、MgCl2；

（3）固體質量減少等于水的質量，即水的質量為m(H2O)=(2.41g－1.6g)=0.081g，加熱后粉末為CuSO4，n(CuSO4)==0.01mol，因此有，解得x=4.5；

答案為4.5；

（4）過程I應是失去結晶水的過程，3.60g草酸亞鐵晶體中所含結晶水的質量為×100%=0.72g，過程I失去結晶水的質量為(3.60g－2.88g)=0.72g，過程I失去了全部結晶水，化學反應方程式為FeC2O4·2H2O FeC2O4＋2H2O；

答案為FeC2O4·2H2O FeC2O4＋2H2O；

（5）草酸亞鐵晶體中鐵元素的質量為=1.12g，鐵原子的物質的量為=0.02mol，鐵的氧化物中氧元素的質量為(1.60－1. 12)g=0.48g，氧原子物質的量為=0.03mol，鐵氧化物中鐵原子和氧原子物質的量之比為0.02：0.03=2：3，即鐵的氧化物是Fe2O3；

答案為Fe2O3.